[发明专利]非水电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法、和非水电解质二次电池

说明书

非水电解质二次电池用正极活性物质具有：锂过渡金属氧化物颗粒；附着于锂过渡金属氧化物颗粒表面的、包含金属元素M的金属化合物；及附着于锂过渡金属氧化物颗粒表面的、包含锂(Li)和金属元素M的锂金属化合物。此处，金属元素M是选自铝(Al)、钛(Ti)、锰(Mn)、镓(Ga)、钼(Mo)、锡(Sn)、钨(W)和铋(Bi)中的至少1种。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用正极活性物质、非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法和非水电解质二次电池。

背景技术

构成非水电解质二次电池用的正极活性物质的锂过渡金属氧化物颗粒可通过混合锂化合物和过渡金属氧化物并进行焙烧而合成。在进行该焙烧时一部分锂因挥发而损失，通常要使用比目标产物的化学计量比多的锂。但是，剩余的锂存在于锂过渡金属氧化物颗粒的表面时，电池在充电保存时等情况下的气体的产生量增多，因此需要清洗焙烧物来去除剩余的锂。

例如、专利文献1公开了：在锂过渡金属氧化物颗粒的表面附着有包含钨和锂的细颗粒的正极活性物质。专利文献1中公开了：对锂过渡金属氧化物颗粒进行水洗处理、过滤、干燥的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-216105号公报

发明内容

然而，若能省略锂过渡金属氧化物颗粒(焙烧物)的清洗，则也不需要过滤、干燥工序，而能够实现正极活性物质的制造成本的降低、环境负荷的减少等。本发明的目的在于提供即使不清洗锂过渡金属氧化物颗粒，也能够抑制电池在充电保存时等情况下的气体产生量的正极活性物质。需要说明的是，专利文献1的正极活性物质尽管经过了清洗工序，但使用了其的电池在充电保存时的气体产生量也较多。

本发明的非水电解质二次电池用正极活性物质的特征在于，其具有：锂过渡金属氧化物颗粒；附着于锂过渡金属氧化物颗粒表面的、包含金属元素 M的金属化合物；及、附着于锂过渡金属氧化物颗粒表面的、包含锂(Li)和金属元素M的锂金属化合物，金属元素M是选自铝(Al)、钛(Ti)、锰(Mn)、镓 (Ga)、钼(Mo)、锡(Sn)、钨(W)和铋(Bi)中的至少1种。

本发明的非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法的特征在于，其包括如下工序：混合锂化合物和过渡金属氧化物并进行焙烧，合成锂过渡金属氧化物颗粒的工序；及、混合未清洗的锂过渡金属氧化物颗粒和包含金属元素M的金属化合物，以低于前述焙烧温度的温度进行热处理的工序。

本发明的非水电解质二次电池的特征在于，其具备：包含上述正极活性物质的正极、负极、及非水电解质。

根据本发明，可以提供即使不清洗锂过渡金属氧化物颗粒、在充电保存时等情况下的气体产生量也少的非水电解质二次电池。

附图说明

图1是作为实施方式的一个例子的非水电解质二次电池的截面图。

具体实施方式

如上所述，为了抑制非水电解质二次电池在充电保存时等情况下的气体产生，需要对锂过渡金属氧化物颗粒进行清洗并去除存在于颗粒表面的剩余的锂。可认为：在锂过渡金属氧化物颗粒的表面存在剩余的锂时，在颗粒表面生成碳酸锂，其与电解液发生反应而产生气体。

本发明人等为了提供即使不清洗锂过渡金属氧化物颗粒、在充电保存时等情况下的气体产生量也少的电池而进行了深入研究。此外，通过在未清洗的锂过渡金属氧化物颗粒(以下有时称为“未清洗颗粒”)中添加包含特定的金属元素的化合物，从而成功地解决了上述课题。

对于在未清洗颗粒表面附着有包含特定的金属元素的化合物的本发明的正极活性物质，存在于未清洗颗粒表面的剩余的锂与该化合物发生反应而成为锂金属化合物，使成为气体产生原因的剩余锂的量大幅减少。因此，可以提供即使不清洗锂过渡金属氧化物颗粒、在充电保存时等情况下的气体产生量也少的非水电解质二次电池。